專利名稱：伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有支腿的工程車輛，具體地，涉及一種伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多工程車輛(如混凝土泵車、汽車起重機、高空作業(yè)平臺、高空消防車等)都配備有支腿。例如，混凝土泵車通常包括底盤，可伸展地連接于該底盤的四個水平支腿，以及可伸出地與每個所述水平支腿一一對應連接的四個垂直支腿。工程車輛停放到位后，首先伸展水平支腿，然后伸出垂直支腿并使工程車輛的輪胎離地，從而能夠進行相應的作業(yè)。在工程車輛進行作業(yè)之前，必須先保證底盤的水平，也就是使四個垂直支腿的高度平齊。簡單情況下，操作者可以手動進行調(diào)平操作，即手動控制垂直支腿伸縮并觀察水平儀，從而判斷四個垂直支腿的水平度。顯然，人工調(diào)平的方式效率低且精度不高?，F(xiàn)有技術(shù)中也提出了自動調(diào)平方式，例如CN 101391599A中公開的調(diào)平方法和裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中，無論是手動調(diào)平還是自動調(diào)平，都應當在垂直支腿已經(jīng)打?qū)?穩(wěn)固支撐在基礎(chǔ)面上)的前提下進行。也就是，只有當垂直支腿打?qū)嵡夜こ誊囕v的輪胎離地后方可進行調(diào)平。如果垂直支腿沒有打?qū)?，則盲目進行調(diào)平操作可能因操作支腿支撐的地面內(nèi)部疏松或者作業(yè)超載導致安全隱患，作業(yè)時可能造成工程車輛側(cè)翻或傾翻。因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在調(diào)平時和調(diào)平后工程車輛側(cè)翻或傾翻的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)能夠避免工程車輛在調(diào)平或作業(yè)過程中發(fā)生側(cè)翻或傾翻。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法，所述工程車輛包括車體和可伸展地連接于該車體的支腿，所述方法包括(a)伸展所述支腿，使所述支腿與基礎(chǔ)面接觸并使工程車輛的車輪離開所述基礎(chǔ)面；(b)在伸出所述支腿的過程中判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上，當所述支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐時，停止伸出所述支腿并執(zhí)行步驟(c) ； (c)檢測所述車體的水平度并調(diào)節(jié)所述支腿的高度以對所述車體的底盤進行調(diào)平操作。優(yōu)選地，在步驟(b)中，判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上包括(i)在伸出所述支腿的過程中檢測所述基礎(chǔ)面對每個所述支腿的反作用力；(ii)當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl且任意兩個所述支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2時，判斷所有支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐。優(yōu)選地，在步驟(ii)中，首先判斷每個所述支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值P1，當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pi時，再判斷任意兩個所述支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，其中當存在所述支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值 Pi的情況時，至少繼續(xù)伸出該支腿，以使該支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pi ；當存在兩個支腿的反作用力的和小于第二經(jīng)驗值P2的情況時，至少繼續(xù)伸出該兩個支腿中反作用力較小的支腿，以使該兩個支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2。優(yōu)選地，所述第一經(jīng)驗值Pl為8-12KN，所述第二經(jīng)驗值P2為所述工程車輛的重力的 8-12%。優(yōu)選地，所述工程車輛包括四個支腿，步驟(C)包括(Cl)檢測所述車體的底盤的左右方向和前后方向相對于水平面的夾角a和b ;(c2)當夾角a、b均小于最小夾角Cimin時， 終止調(diào)平，否則執(zhí)行調(diào)平過程(c3) ； (c3)當夾角a大于或等于b時，調(diào)高沿所述底盤的前后方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角a小于α min ；當夾角a小于b時，調(diào)高沿所述底盤的左右方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角b小于Cimin ； (c4)判斷夾角a、b，當夾角a、b均小于最小夾角Cimin時，終止調(diào)平，否則再次執(zhí)行調(diào)平過程(c3)。優(yōu)選地，記錄執(zhí)行調(diào)平過程(C;3)的次數(shù)n，當η =預定執(zhí)行次數(shù)N時終止執(zhí)行調(diào)平過程(c3)，預定執(zhí)行次數(shù)N的范圍為3-5。優(yōu)選地，αmin 為 0. 1-0. 4 度。優(yōu)選地，所述方法還包括在執(zhí)行步驟(a)之前執(zhí)行步驟(pi)和(p2)，其中，(pi) 檢測所述底盤的左右方向和前后方向相對于水平面的夾角a和b;(p2)當a、b均小于Cimax 時，執(zhí)行步驟(a)到(c)，當a或b大于α _時，重新選擇所述工程車輛的位置并再次執(zhí)行 (pi)和(ρ2)。優(yōu)選地，α max為2-6度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的控制系統(tǒng)， 所述工程車輛包括車體和可伸展地連接于該車體的支腿，其中，所述控制系統(tǒng)包括支腿伸縮控制器、判斷模塊和調(diào)平模塊，所述判斷模塊和調(diào)平模塊分別與所述支腿伸縮控制器電連接；所述支腿伸縮控制器被配置為控制所述支腿伸展，使所述支腿與基礎(chǔ)面接觸并使工程車輛的車輪離開所述基礎(chǔ)面；所述判斷模塊被配置為在伸出所述支腿的過程中判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上，并當所述支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐時，所述判斷模塊控制所述支腿伸縮控制器停止伸出所述支腿；所述調(diào)平模塊被配置為在停止伸出所述支腿之后檢測所述車體的水平度并控制所述支腿伸縮控制器調(diào)節(jié)所述支腿的高度以對所述車體的底盤進行調(diào)平操作。優(yōu)選地，所述判斷模塊包括第一控制單元、以及與所述支腿一一對應的反作用力傳感器，該反作用力傳感器被配置為檢測所述基礎(chǔ)面對相應的所述支腿施加的反作用力， 所述第一控制單元被配置為接收所述反作用力傳感器檢測的信息并根據(jù)該信息判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐。優(yōu)選地，所述第一控制單元被配置為當每個支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl 且任意兩個支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2時，判斷所有支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐。優(yōu)選地，所述第一控制單元被配置為首先判斷每個支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值P1，當每個支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pi時，再判斷任意兩個支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，其中當存在支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl的情況時，所述第一控制單元控制所述支腿伸縮控制器至少繼續(xù)伸出該支腿，以使該支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl ；當存在兩個支腿的反作用力的和小于第二經(jīng)驗值P2的情況時，所述第一控制單元控制所述支腿伸縮控制器至少繼續(xù)伸出反作用力較小的所述支腿，以使該兩個支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2。優(yōu)選地，所述調(diào)平模塊包括角度傳感器和第二控制單元，該角度傳感器被配置為檢測所述底盤與水平面之間的夾角，所述第二控制單元被配置為接收所述角度傳感器檢測的夾角信息并根據(jù)該夾角信息對所述底盤進行調(diào)平操作。優(yōu)選地，所述工程車輛包括四個支腿，所述第二控制單元被配置為從接收到的所述夾角傳感器檢測的夾角信息中獲取所述底盤的左右方向和前后方向與水平面的夾角a、 b ；當夾角a、b均小于最小夾角Cimin時，控制所述支腿伸縮控制器終止調(diào)平操作，否則進行如下的調(diào)平過程當夾角a大于或等于b時，控制所述支腿伸縮控制器調(diào)高沿所述底盤的前后方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角a小于α min ；當夾角a小于b時，控制所述支腿伸縮控制器調(diào)高沿所述底盤的左右方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角b小于α min ；當所述調(diào)平過程執(zhí)行一次后，再次獲取所述夾角a、b，當夾角a、b均小于最小夾角 α min時，控制所述支腿伸縮控制器終止調(diào)平，否則再次執(zhí)行所述調(diào)平過程。優(yōu)選地，所述調(diào)平模塊還包括用于記錄執(zhí)行所述調(diào)平過程的次數(shù)η的計數(shù)器，并且所述調(diào)平模塊還被配置為當η =預定執(zhí)行次數(shù)N時，終止執(zhí)行所述調(diào)平過程，預定執(zhí)行次數(shù)N的范圍為3-5。通過在進行調(diào)平之前首先判斷支腿是否已經(jīng)穩(wěn)固支撐，可以避免調(diào)平過程中和調(diào)平后的作業(yè)過程中因支腿未打?qū)嵍斐傻陌踩[患。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是說明本發(fā)明的伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法的流程圖；圖2是說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的流程圖；圖3是說明本發(fā)明的伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指工程車輛在工作狀態(tài)的上、下、左、右；“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外； “前、后”是相對于工程車輛的車頭和車尾而言的前、后，工程車輛的左右方向與前后方向垂直。在本發(fā)明的伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法中，所述工程車輛包括車體和可伸展地連接于該車體的支腿。如圖1所示，本發(fā)明的方法包括(a)伸展所述支腿，使所述支腿與基礎(chǔ)面接觸并使工程車輛的車輪離開所述基礎(chǔ)面；(b)在伸出所述支腿的過程中判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上，當所述支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐時，停止伸出所述支腿并執(zhí)行步驟(c)； (c)檢測所述車體的水平度并調(diào)節(jié)所述支腿的高度以對所述車體的底盤進行調(diào)平操作。
其中，支腿可以采用各種公知的結(jié)構(gòu)，從而使得支腿能夠伸縮，以進行伸展和伸出，在此不對這些公知的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。優(yōu)選地，在步驟(C)中，判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上可以包括 (i)在伸出所述支腿的過程中檢測所述基礎(chǔ)面對每個支腿的反作用力；(ii)當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl且任意兩個支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2 時，判斷所有支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐。更優(yōu)選地，在步驟(ii)中，可以首先判斷每個支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值P1，當每個支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pi時，再判斷任意兩個支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2。當然，也可以以相反的順序進行判斷。其中，當存在支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl的情況時，至少繼續(xù)伸出該支腿 (公知地，繼續(xù)伸出支腿將增大基礎(chǔ)面對支腿的反作用力)，以使該支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值P1，從而使每個支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值P1。當存在兩個支腿的反作用力的和小于第二經(jīng)驗值P2的情況時，至少繼續(xù)伸出該兩個支腿中反作用力較小的支腿，以使該兩個支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2，從而使任意兩個支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2。在判斷每個所述支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值Pl時，當某個或某幾個支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl時，可以僅繼續(xù)伸出該某個或某幾個支腿，以使其反作用力隨著支腿的伸出而增大到大于第一經(jīng)驗值P1。同時，可以使反作用力已經(jīng)大于第一經(jīng)驗值Pi的支腿暫停伸出，直到每個支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pi并繼續(xù)判斷任意兩個支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，并根據(jù)該判斷結(jié)果繼續(xù)伸出或終止伸出?？蛇x擇地，當某個或某幾個支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pi時，可以一起繼續(xù)伸出所有支腿，以避免因僅伸出反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl的支腿導致底盤額外的傾斜。同時伸出所有支腿時，可以使各個支腿以相同或不同的伸縮速度伸出。更具體地，可以使各個支腿以第一速度Vl伸出，直到與基礎(chǔ)面接觸。從與基礎(chǔ)面接觸開始，使各個支腿以第二速度 V2伸出，其中第二速度V2小于第一速度VI，也就是使各個支腿在接觸基礎(chǔ)面后的伸出速度減緩。然后，可以使各支腿以第二速度V2伸出到穩(wěn)固支撐?？蛇x擇地，當部分支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl時，可以使該支腿以第三速度V3伸出，而使反作用力未達到第一經(jīng)驗值Pl的支腿繼續(xù)以第二速度V2伸出，其中第三速度V3小于第二速度V2。當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl時，可以使各支腿再次以相同的速度伸出(例如以第二速度V2或者另外的速度)。在判斷任意兩個支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2時，可以采用不同的方式進行判斷。在本發(fā)明的一種實施方式中，可以在判斷之前首先對多個(以下以四個為例)支腿的反作用力的大小排序，從而得到從大到小的四個反作用力Fl、F2、F3和F4。然后可以判斷Fl與其它任意一個反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2。如Fl與其它任意一個反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2，則后續(xù)判斷中無需再引入F1，只需要判斷其它任意兩個支腿的反作用力的和即可，因而可以繼續(xù)判斷F2與F3、F4的和是否都大于第二經(jīng)驗值 P2 (當F2與F3、F4的和都大于第二經(jīng)驗值P2時則繼續(xù)判斷F3與F4的和是否大于第二經(jīng)驗值P2)；否則繼續(xù)伸出支腿并繼續(xù)檢測F1、F2、F3和F4直到Fl與其它任意一個反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2。然后再判斷F2與F3、F4的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2。判斷判斷F2與F3、F4的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2的過程與上述判斷Fl與其它反作用力的和的過程相同，在此不做重復說明。通過逐一判斷各支腿的反作用力，可以最終使任意兩個支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2。在繼續(xù)伸出支腿的過程中，可以使與任意其它的支腿的反作用力之和都大于第二經(jīng)驗值P2的支腿停止伸出，也可以使四個支腿一起繼續(xù)伸出以避免底盤額外的傾斜。當四個支腿一起繼續(xù)伸出時，可以減緩與任意其它的支腿的反作用力之和都大于第二經(jīng)驗值P2 的支腿的伸出速度。在本發(fā)明的另一種實施方式中，同樣首先對四個支腿的反作用力的大小排序，從而得到從大到小的四個反作用力F1、F2、F3和F4。然后判斷最小的兩個反作用力F3與F4的和是否大于第二經(jīng)驗值P2，如果是則任意兩個支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2， 否則可以繼續(xù)伸出支腿并重新對四個支腿的反作用力進行大小排序，然后繼續(xù)判斷最小的兩個反作用力的和是否大于第二經(jīng)驗值P2。如此循環(huán)，最終當最小的兩個反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2時，停止伸出支腿。其中，當最小的兩個反作用力的和小于或等于第二經(jīng)驗值P2時，可以先暫停另外兩個支腿的伸出而僅伸出最小的兩個反作用力對應的支腿。當再次檢測的支腿的反作用力的大小順序發(fā)生變化時，則可以相應伸出不同的支腿?？蛇x擇地，也可以使四個支腿一起以相同或不同的速度伸出，其中，反作用力較大的兩個支腿可以以相同的、較緩慢的速度伸出，而反作用力較小的兩個支腿可以以相同的、較快的速度伸出。在該過程中，可以連續(xù)檢測每個支腿的反作用力，以便進行實時控制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解的是，也可以采用其它方式判斷任意兩個所述支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，這些方式也應視為落入本發(fā)明的范圍。需要理解的是，當各支腿伸出到極限位置(即無法繼續(xù)伸出)時，如果仍不能滿足每個支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl且任意兩個支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2的條件，則說明當前的基礎(chǔ)面無法提供足夠的支撐，需要收回支腿，并重新選擇位置布置工程車輛。優(yōu)選地，所述第一經(jīng)驗值Pl為8-12KN，所述第二經(jīng)驗值P2為所述工程車輛的重力的 8-12%。優(yōu)選地，步驟(C)可以包括(Cl)檢測所述車體的底盤的左右方向和前后方向相對于水平面的夾角a和b;(c2)當夾角a、b均小于最小夾角α min時，終止調(diào)平，否則執(zhí)行調(diào)平過程(d) ； (c3)當夾角a大于或等于b時，調(diào)高沿所述底盤的前后方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角a小于α min ；當夾角a小于b時，調(diào)高沿所述底盤的左右方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角b小于α min ； (c4)判斷夾角a、b，當夾角a、b均小于最小夾角α min時，終止調(diào)平，否則再次執(zhí)行調(diào)平過程(C3)。換言之，在執(zhí)行調(diào)平過程(C； )之前，當?shù)妆P的左右方向與水平面的夾角a大于b 時，則調(diào)高沿所述底盤的前后方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角a小于Cimin，也就是首先調(diào)平左右方向。反之，在執(zhí)行調(diào)平過程(c!3)之前，當?shù)妆P的前后方向與水平面的夾角b大于a時，則首先調(diào)平前后方向。在執(zhí)行調(diào)平過程(c3)過程中，可以實時檢測夾角a、 b的大小。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解的是，也可以采用其它適當?shù)恼{(diào)平過程，例如可以采用 CN 101391599A中公開的調(diào)平過程對底盤進行調(diào)平。執(zhí)行一次調(diào)平過程后，可以判斷a、b值的變化，當夾角a、b均小于最小夾角α min 時，可以終止調(diào)平，否則再次執(zhí)行調(diào)平過程(C； )。具體地，當所執(zhí)行的調(diào)平過程首先調(diào)平底盤的左右方向時，執(zhí)行該次調(diào)平過程后夾角a已經(jīng)滿足小于α min，接下來實際上判斷的是前后方向與水平面的夾角b是否小于amin。如b小于α-則終止調(diào)平，如b大于或等于 α min則再次執(zhí)行調(diào)平過程(C； )并調(diào)平底盤的前后方向?？梢岳斫獾氖牵斦{(diào)平底盤的前后方向時(即使得b小于α min)，可能使a增大到大于α min，因而可能需要繼續(xù)調(diào)平左右方向。為避免無限次的調(diào)平，優(yōu)選地，可以記錄執(zhí)行調(diào)平過程(C； )的次數(shù)n，當η=預定執(zhí)行次數(shù)N時終止執(zhí)行調(diào)平過程(c:3)，預定執(zhí)行次數(shù)N的范圍為3-5。優(yōu)選地，α min為0. 1-0. 4度。換言之，當a、b均小于0. 1_0. 4度時，可以認為底盤已經(jīng)調(diào)平，則結(jié)束調(diào)平。優(yōu)選地，所述方法還包括在執(zhí)行步驟(a)之前執(zhí)行步驟(pi)和(p2)，其中，(pi) 檢測所述底盤的左右方向和前后方向相對于水平面的夾角a和b;(p2)當a、b均小于Cimax 時，執(zhí)行步驟(a)到(c)，當a或b大于α _時，重新選擇所述工程車輛的位置并再次執(zhí)行 (pi)和(ρ2)。優(yōu)選地，α max為2-6度。換言之，在伸展水平支腿之前，可以首先判斷底盤的傾斜程度是否過大，當?shù)妆P的左右方向或前后方向相對于水平面傾斜超過α _時，依靠調(diào)平使底盤平行于水平面可能需要較長的時間，因而在這種情況下可以重新選擇位置來布置工程車輛。圖2顯示了本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施方式的流程圖，該優(yōu)選實施方式包括了預先判斷底盤的左右方向或前后方向相對于水平面的傾斜是否超過α max，對調(diào)平過程次數(shù)的限制等。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的控制系統(tǒng)， 所述工程車輛包括車體和可伸展地連接于該車體的支腿，其中，所述控制系統(tǒng)包括支腿伸縮控制器、判斷模塊和調(diào)平模塊，所述判斷模塊和調(diào)平模塊分別與所述支腿伸縮控制器電連接；所述支腿伸縮控制器被配置為控制所述支腿伸展，使所述支腿與基礎(chǔ)面接觸并使工程車輛的車輪離開所述基礎(chǔ)面；所述判斷模塊被配置為在伸出所述支腿的過程中判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上，并當所述支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐時，所述判斷模塊控制所述支腿伸縮控制器停止伸出所述支腿；所述調(diào)平模塊被配置為在停止伸出所述支腿之后檢測所述車體的水平度并控制所述支腿伸縮控制器調(diào)節(jié)所述支腿的高度以對所述車體的底盤進行調(diào)平操作。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)自動地執(zhí)行支腿的伸展、支腿是否穩(wěn)固支撐的判斷以及底盤的調(diào)平。優(yōu)選地，可以使本發(fā)明的系統(tǒng)通過按鍵式開關(guān)響應于一個促動按鍵的動作而自動執(zhí)行伸展、調(diào)平。如上所述，支腿可以具有適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，以能夠?qū)崿F(xiàn)伸縮。例如，支腿可以通過液壓機構(gòu)進行伸縮，支腿伸縮控制器可以通過比例閥控制液壓管路的流量，從而控制支腿的伸縮快慢。優(yōu)選地，如圖3所示，所述判斷模塊包括第一控制單元、以及與多個支腿一一對應的四個反作用力傳感器，該反作用力傳感器被配置為檢測所述基礎(chǔ)面對相應的所述支腿施加的反作用力，所述第一控制單元被配置為接收所述反作用力傳感器檢測的信息并根據(jù)該信息判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐。其中，反作用力傳感器可以使用各種適當類型的力傳感器，例如可以是電阻應變式力傳感器、壓電式力傳感器、電容式力傳感器等，只有能夠感測基礎(chǔ)面對支腿的反作用力并將感測的信號發(fā)水給第一控制單元即可。優(yōu)選地，所述第一控制單元被配置為當每個支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl 且任意兩個支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2時，判斷所有支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐。更優(yōu)選地，所述第一控制單元被配置為首先判斷每個支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值P1，當每個支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pi時，再判斷任意兩個支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，其中當存在支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl 的情況時，所述第一控制單元控制所述支腿伸縮控制器至少繼續(xù)伸出該支腿，以使該支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl ；當存在兩個支腿的反作用力的和小于第二經(jīng)驗值P2的情況時，所述第一控制單元控制所述支腿伸縮控制器至少繼續(xù)伸出反作用力較小的支腿，以使該兩個支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2。在判斷每個支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值Pl時，當某個或某幾個支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl時，所述第一控制單元可以控制所述支腿伸縮控制器僅使該某個或某幾個支腿繼續(xù)伸出，以使其反作用力隨著支腿的伸出而增大到大于第一經(jīng)驗值 P1。同時，可以使反作用力已經(jīng)大于第一經(jīng)驗值Pl的支腿暫停伸出，直到每個支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl并繼續(xù)判斷任意兩個支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，并根據(jù)該判斷結(jié)果繼續(xù)伸出或終止伸出。可選擇地，當某個或某幾個支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl時，所述第一控制單元可以控制所述支腿伸縮控制器可以使所有支腿一起繼續(xù)伸出，以避免因僅伸出反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl的支腿導致底盤額外的傾斜。 同時伸出所有支腿時，可以使各個支腿以相同或不同的伸縮速度伸出。更具體地，可以使各個支腿以第一速度Vl伸出，直到與基礎(chǔ)面接觸。從與基礎(chǔ)面接觸開始，使各個支腿以第二速度V2伸出，其中第二速度V2小于第一速度Vl，也就是使各個支腿在接觸基礎(chǔ)面后的伸出速度減緩。然后，可以使各支腿以第二速度V2伸出到穩(wěn)固支撐?？蛇x擇地，當部分支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl時，可以使該支腿以第三速度V3伸出，而使反作用力未達到第一經(jīng)驗值Pl的支腿繼續(xù)以第二速度V2伸出，其中第三速度V3小于第二速度V2。當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl時，可以使各支腿再次以相同的速度伸出(例如以第二速度V2或者另外的速度)。在判斷任意兩個支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2時，可以采用不同的順序進行判斷。在本發(fā)明的一種實施方式中，可以在判斷之前首先對多個(以下以四個為例)支腿的反作用力的大小排序，從而得到從大到小的四個反作用力Fl、F2、F3和F4。然后可以判斷Fl與其它任意一個反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2。如Fl與其它任意一個反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2，則后續(xù)判斷中無需再引入F1，只需要判斷其它任意兩個支腿的反作用力的和即可，因而可以繼續(xù)判斷F2與F3、F4的和是否都大于第二經(jīng)驗值 P2 (當F2與F3、F4的和都大于第二經(jīng)驗值P2時則繼續(xù)判斷F3與F4的和是否大于第二經(jīng)驗值P2)；否則繼續(xù)伸出支腿并繼續(xù)檢測F1、F2、F3和F4直到Fl與其它任意一個反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2，然后再判斷F2與F3、F4的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2。判斷判斷F2與F3、F4的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2的過程與上述判斷Fl與其它反作用力的和的過程相同，在此不做重復說明。通過逐一判斷各垂直支腿的反作用力，可以最終使任意兩個支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2。在繼續(xù)伸出支腿的過程中，可以使與任意其它的支腿的反作用力之和都大于第二經(jīng)驗值P2的支腿停止伸出，也可以使四個支腿一起繼續(xù)伸出以避免底盤額外的傾斜。當四個支腿一起繼續(xù)伸出時，可以減緩與任意其它的支腿的反作用力之和都大于第二經(jīng)驗值P2 的支腿的伸出速度。在本發(fā)明的另一種實施方式中，同樣首先對四個支腿的反作用力的大小排序，從而得到從大到小的四個反作用力F1、F2、F3和F4。然后判斷最小的兩個反作用力F3與F4的和是否大于第二經(jīng)驗值P2，如果是則任意兩個支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2， 否則可以繼續(xù)伸出支腿并重新對四個支腿的反作用力進行大小排序，然后繼續(xù)判斷最小的兩個反作用力的和是否大于第二經(jīng)驗值P2。如此循環(huán)，最終當最小的兩個反作用力的和大于第二經(jīng)驗值P2時，停止伸出支腿。其中，當最小的兩個反作用力的和小于或等于第二經(jīng)驗值P2時，可以先暫停另外兩個垂直支腿的伸出而僅伸出最小的兩個反作用力對應的支腿。當再次檢測的支腿的反作用力的大小順序發(fā)生變化時，則可以相應伸出不同的支腿?？蛇x擇地，也可以使四個支腿一起以相同或不同的速度伸出。其中，反作用力較大的兩個支腿可以以相同的較緩慢的速度伸出，而反作用力較小的兩個支腿可以以相同的較快的速度伸出。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以對第一控制單元進行編程，以各種適當?shù)姆绞脚袛嗳我鈨蓚€所述支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，這些方式都應視為本發(fā)明的范圍。需要理解的是，當各支腿伸出到極限位置(即無法繼續(xù)伸出)時，如果仍不能滿足每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pi且任意兩個所述支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2的條件，則說明當前的基礎(chǔ)面無法提供足夠的支撐，需要收回支腿，并重新選擇位置布置工程車輛。在這種情況下，第一控制單元可以通過監(jiān)視器等提示操作人員重新選擇位置并布置工程車輛，或者可以在控制支腿伸縮控制器收回支腿并使工程車輛的輪胎落地的同時給出該提示。優(yōu)選地，如圖3所示，所述調(diào)平模塊包括角度傳感器和第二控制單元，該角度傳感器被配置為檢測所述底盤與水平面之間的夾角，所述第二控制單元被配置為接收所述角度傳感器檢測的夾角信息并根據(jù)該夾角信息對所述底盤進行調(diào)平操作。其中，所述角度傳感器可以采用各種適當型號的角度傳感器，只有能夠檢測底盤與水平面之間的夾角并將檢測的信息發(fā)送到第二控制單元即可。優(yōu)選地，如圖3所示，所述第二控制單元被配置為從接收到的所述夾角傳感器檢測的夾角信息中獲取所述底盤的左右方向和前后方向與水平面的夾角a、b ；當夾角a、b均小于最小夾角amin時，所述第二控制單元控制所述支腿伸縮控制器終止調(diào)平操作，否則進行如下的調(diào)平過程當夾角a大于或等于b時，所述第二控制單元控制所述支腿伸縮控制器調(diào)高沿所述底盤的前后方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角a小于Cimin ；當夾角a小于b時，所述第二控制單元控制所述支腿伸縮控制器調(diào)高沿所述底盤的左右方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角b小于α min ；所述調(diào)平過程執(zhí)行一次后，所述第二控制單元再次獲取夾角a、b，當夾角a、b均小于最小夾角α min時，所述第二控制單元控制所述支腿伸縮控制器終止調(diào)平，否則再次執(zhí)行所述調(diào)平過程。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，也可以對第二控制單元進行編程，以使用其它方式進行調(diào)平，例如使用CN 101391599A中的方式對底盤進行調(diào)平。由于本發(fā)明的系統(tǒng)能夠自動進行伸展和調(diào)平操作，因而為了避免無限次地執(zhí)行調(diào)平過程，優(yōu)選地，所述調(diào)平模塊還包括用于記錄執(zhí)行所述調(diào)平過程的次數(shù)η的計數(shù)器，并且所述調(diào)平模塊還被配置為當η =預定執(zhí)行次數(shù)N時，終止執(zhí)行所述調(diào)平過程，預定執(zhí)行次數(shù) N的范圍為3-5。優(yōu)選地，終止所述調(diào)平過程后，第二控制單元可以通過監(jiān)視器等提示操作人員手動進行調(diào)平操作，操作人員可以根據(jù)該提示依靠經(jīng)驗手動進行調(diào)平。以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。例如，可以將本發(fā)明的伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法和系統(tǒng)結(jié)合在包括四個水平支腿和四個垂直支腿的工程車輛中，在該工程車輛中，首先伸展水平支腿。其中，可以根據(jù)需要設定所需的跨距，也就是使水平支腿沿設定的方向伸展到預定的距離。當水平支腿伸展到所需的跨距后，再伸出垂直支腿以與基礎(chǔ)面接觸并支撐在基礎(chǔ)面上。因此，在這種情況下，本發(fā)明的支腿指所述工程車輛中的垂直支腿。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是本發(fā)明的伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法和系統(tǒng)也可以用于其它結(jié)構(gòu)的工程車輛，例如具有擺腿、X形腿、H形腿的工程車輛，其中，本發(fā)明的支腿指工程車輛中用于與基礎(chǔ)面接觸并支撐在基礎(chǔ)面上的支腿。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法，所述工程車輛包括車體和可伸展地連接于該車體的支腿，所述方法包括(a)伸展所述支腿，使所述支腿與基礎(chǔ)面接觸并使工程車輛的車輪離開所述基礎(chǔ)面；(b)在伸出所述支腿的過程中判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上，當所述支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐時，停止伸出所述支腿并執(zhí)行步驟(c)；(c)檢測所述車體的水平度并調(diào)節(jié)所述支腿的高度以對所述車體的底盤進行調(diào)平操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(b)中，判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上包括(i)在伸出所述支腿的過程中檢測所述基礎(chǔ)面對每個所述支腿的反作用力； ( )當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl且任意兩個所述支腿的反作用力的和都大于第二經(jīng)驗值P2時，判斷所有支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在步驟(ii)中，首先判斷每個所述支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值P1，當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl時，再判斷任意兩個所述支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值P2，其中當存在所述支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl的情況時，至少繼續(xù)伸出該支腿，以使該支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl ；當存在兩個所述支腿的反作用力的和小于第二經(jīng)驗值P2的情況時，至少繼續(xù)伸出該兩個支腿中反作用力較小的支腿，以使該兩個所述支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值 P2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一經(jīng)驗值Pl為8-12KN，所述第二經(jīng)驗值 P2為所述工程車輛的重力的8-12%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述工程車輛包括四個支腿，步驟 (c)包括(Cl)檢測所述車體的底盤的左右方向和前后方向相對于水平面的夾角a和b ； (c2)當夾角a、b均小于最小夾角Cimin時，終止調(diào)平，否則執(zhí)行調(diào)平過程(c3)； (c3)當夾角a大于或等于b時，調(diào)高沿所述底盤的前后方向設置且高度較低的兩個所述支腿，直到夾角a小于α min ；當夾角a小于b時，調(diào)高沿所述底盤的左右方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角b小于Cimin ；(c4)判斷夾角a、b，當夾角a、b均小于最小夾角α min時，終止調(diào)平，否則再次執(zhí)行調(diào)平過程(c3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，記錄執(zhí)行調(diào)平過程(c!3)的次數(shù)n，當η=預定執(zhí)行次數(shù)N時終止執(zhí)行調(diào)平過程(c:3)，預定執(zhí)行次數(shù)N的范圍為3-5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，^_為0.1-0. 4度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括在執(zhí)行步驟(a)之前執(zhí)行步驟 (pi)和(p2)，其中，(Pl)檢測所述底盤的左右方向和前后方向相對于水平面的夾角a和b ； (p2)當a、b均小于α _時，執(zhí)行步驟(a)到(c)，當a或b大于α _時，重新選擇所述工程車輛的位置并再次執(zhí)行(pi)和(p2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，α_為2-6度。
10.用于伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的控制系統(tǒng)，所述工程車輛包括車體和可伸展地連接于該車體的支腿，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括支腿伸縮控制器、判斷模塊和調(diào)平模塊，所述判斷模塊和調(diào)平模塊分別與所述支腿伸縮控制器電連接；所述支腿伸縮控制器被配置為控制所述支腿伸展，使所述支腿與基礎(chǔ)面接觸并使工程車輛的車輪離開所述基礎(chǔ)面；所述判斷模塊被配置為在伸出所述支腿的過程中判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上，并當所述支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐時，所述判斷模塊控制所述支腿伸縮控制器停止伸出所述支腿；所述調(diào)平模塊被配置為在停止伸出所述支腿之后檢測所述車體的水平度并控制所述支腿伸縮控制器調(diào)節(jié)所述支腿的高度以對所述車體的底盤進行調(diào)平操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述判斷模塊包括第一控制單元、以及與所述垂直支腿一一對應的反作用力傳感器，該反作用力傳感器被配置為檢測所述基礎(chǔ)面對相應的所述支腿施加的反作用力，所述第一控制單元被配置為接收所述反作用力傳感器檢測的信息并根據(jù)該信息判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一控制單元被配置為當每個所述支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl且任意兩個所述支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值Ρ2時，判斷所有支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述第一控制單元被配置為首先判斷每個所述支腿的反作用力是否都大于第一經(jīng)驗值Ρ1，當每個所述支腿的反作用力都大于第一經(jīng)驗值Pl時，再判斷任意兩個所述支腿的反作用力的和是否都大于第二經(jīng)驗值Ρ2，其中當存在所述支腿的反作用力小于第一經(jīng)驗值Pl的情況時，所述第一控制單元控制所述支腿伸縮控制器至少繼續(xù)伸出該支腿，以使該支腿的反作用力大于第一經(jīng)驗值Pl ；當存在兩個所述支腿的反作用力的和小于第二經(jīng)驗值Ρ2的情況時，所述第一控制單元控制所述支腿伸縮控制器至少繼續(xù)伸出反作用力較小的支腿，以使該兩個支腿的反作用力的和大于第二經(jīng)驗值Ρ2。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任意一項所述的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)平模塊包括角度傳感器和第二控制單元，該角度傳感器被配置為檢測所述車體的底盤與水平面之間的夾角，所述第二控制單元被配置為接收所述角度傳感器檢測的夾角信息并根據(jù)該夾角信息對所述底盤進行調(diào)平操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述工程車輛包括四個支腿，所述第二控制單元被配置為從接收到的所述夾角傳感器檢測的夾角信息中獲取所述底盤的左右方向和前后方向與水平面的夾角a、b ；當夾角a、b均小于最小夾角Cimin時，控制所述支腿伸縮控制器終止調(diào)平操作，否則進行如下的調(diào)平過程當夾角a大于或等于b時，控制所述支腿伸縮控制器調(diào)高沿所述底盤的前后方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角a小于α min ；當夾角a小于b時，控制所述支腿伸縮控制器調(diào)高沿所述底盤的左右方向設置且高度較低的兩個支腿，直到夾角b小于α min ；當所述調(diào)平過程執(zhí)行一次后，再次獲取所述夾角a、b，當夾角a、b均小于最小夾角α min 時，控制所述支腿伸縮控制器終止調(diào)平，否則再次執(zhí)行所述調(diào)平過程。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)平模塊還包括用于記錄執(zhí)行所述調(diào)平過程的次數(shù)η的計數(shù)器，并且所述調(diào)平模塊還被配置為當η =預定執(zhí)行次數(shù)N時，終止執(zhí)行所述調(diào)平過程，預定執(zhí)行次數(shù)N的范圍為3-5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種伸展和調(diào)平工程車輛的支腿的方法和系統(tǒng)，所述方法包括(a)伸展所述支腿，使所述支腿與基礎(chǔ)面接觸并使工程車輛的車輪離開所述基礎(chǔ)面；(b)在伸出所述支腿的過程中判斷所述支腿是否穩(wěn)固支撐在所述基礎(chǔ)面上，當所述支腿已經(jīng)穩(wěn)固支撐時，停止伸出所述支腿并執(zhí)行步驟(c)；(c)檢測所述車體的水平度并調(diào)節(jié)所述支腿的高度以對所述車體的底盤進行調(diào)平操作。通過在進行調(diào)平之前首先判斷支腿是否已經(jīng)穩(wěn)固支撐，可以避免調(diào)平過程中和調(diào)平后的作業(yè)過程中因垂直支腿未打?qū)嵍斐傻陌踩[患。
文檔編號B60S9/02GK102303570SQ201110170018
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者孫家勇, 曹書苾, 毛艷, 趙建陽, 銀友國 申請人:長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司